JP2008505071A - Methods for genetically activating cells and uses of the cells - Google Patents

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Abstract

通常はIL−2依存性の哺乳動物細胞をうまくトランスフェクションして、IL−2を、外的なIL−2添加なしで増殖を維持するのに十分な量で発現させることができる。一つは小胞体でのみIL−2を発現するが分泌しない細胞系であり、もう一つはIL−2の分泌可能な細胞系であり、これらを開発し、試験した。ヒトドナー由来の一次細胞を用いた予備的な実験で、本発明の実行可能性を確認した。本発明は、遺伝学的に改変された細胞、それらの製造方法、加えて、癌の治療方法および免疫促進する方法を提供する。
【選択図】 図1
Normally, IL-2 dependent mammalian cells can be successfully transfected to express IL-2 in an amount sufficient to maintain proliferation without the addition of external IL-2. One is a cell line that expresses IL-2 only in the endoplasmic reticulum but does not secrete, and the other is a cell line capable of secreting IL-2, which were developed and tested. Preliminary experiments using primary cells from human donors confirmed the feasibility of the present invention. The present invention provides genetically modified cells, methods for their production, as well as methods for treating cancer and promoting immunity.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、概して、遺伝子工学、遺伝学的に改変された細胞の生産、および免疫促進、具体的には、癌の治療におけるそれらの使用に関する。   The present invention relates generally to genetic engineering, the production of genetically modified cells, and immune promotion, specifically their use in the treatment of cancer.

ナチュラルキラー(NK)細胞は、先天免疫系の細胞障害性リンパ球であり、これらはTおよびBリンパ球とははっきり区別できる[1]。これらは、多くの病原微生物に対する先天免疫反応において重要な役割を果たす[2][3]。加えて、いくつかのインビトロ[4]およびインビボ[5]の実験モデルで実証されているように、これらは強い抗腫瘍反応を仲介する。インビボでは、これらは、増殖および転移拡散を制御することができる[6]。また、NK細胞は、ヒト悪性腫瘍に対する耐性に寄与することがあり、これは、血液悪性腫瘍を治療するための幹細胞移植の場面で明らかに実証されている。これらの観察によって、例えば、インビボでのNK細胞の活性を直接強化させるような特異的サイトカインまたはその他の刺激を用いることによって、インビボで癌患者のヒトNK細胞の活性を高めることを目的とするいくつかの研究が推し進められてきた[7]。   Natural killer (NK) cells are cytotoxic lymphocytes of the innate immune system that are clearly distinguishable from T and B lymphocytes [1]. They play an important role in innate immune responses against many pathogenic microorganisms [2] [3]. In addition, they mediate strong anti-tumor responses, as demonstrated in several in vitro [4] and in vivo [5] experimental models. In vivo, they can control proliferation and metastatic spread [6]. NK cells can also contribute to resistance to human malignant tumors, which has been clearly demonstrated in the context of stem cell transplantation to treat hematological malignancies. With these observations, some are aimed at enhancing the activity of human NK cells in cancer patients in vivo, for example by using specific cytokines or other stimuli that directly enhance the activity of NK cells in vivo. Such research has been promoted [7].

NK細胞が介在する抗腫瘍作用は、インターロイキン2(IL−2)、IL−12、IL−15、IL−18、および、IL−21[8−11][12]などのサイトカインによって強化することができる。IL−2を癌患者に全身投与するための多数の試みがなされてきた。このような方策は、プロトコール、癌の型と段階、およびその他の因子に依存する混合型の臨床結果になった。しかしながら、IL−2の全身投与は、望ましくない副作用[13−15]、例えば心臓血管、胃腸、呼吸器および神経系に影響を及ぼす毒性を伴うことが多い。後者としては、思考障害、情緒の変化、食欲の損失、および、インフルエンザのような症状が挙げられる。IL−2が、主としてNK活性を強化するために与えられるような状況では、NK細胞を刺激するが、望ましくない副作用をまったく生じない形態で投与することが理想的といえる。そのため、IL−2送達のための代替的アプローチに関する調査が進められてきた。   Antitumor effects mediated by NK cells are enhanced by cytokines such as interleukin 2 (IL-2), IL-12, IL-15, IL-18, and IL-21 [8-11] [12] be able to. A number of attempts have been made to systemically administer IL-2 to cancer patients. Such a strategy has resulted in a mixed clinical outcome that depends on the protocol, the type and stage of the cancer, and other factors. However, systemic administration of IL-2 is often accompanied by undesirable side effects [13-15], such as toxicity affecting the cardiovascular, gastrointestinal, respiratory and nervous systems. The latter includes thought disorders, emotional changes, loss of appetite, and flu-like symptoms. In situations where IL-2 is primarily given to enhance NK activity, it would be ideal to administer in a form that stimulates NK cells but does not cause any undesirable side effects. As such, research on alternative approaches for IL-2 delivery has been underway.

NK−92は、一次ヒトNK細胞の表現型および機能的な特徴を有するインビトロで増殖させたNK細胞系である[16]。この細胞系は、増殖と生存に関して厳密にIL−2依存性である。そのため、これらは、NK刺激におけるIL−2作用を研究するための特に有用なモデルとして利用されている。機能的なIL−2遺伝子をNK−92細胞に形質導入する、または、それらを他の手段で導入するいくつかの試みがなされてきた。これらの研究によれば、これらの手段によって発現されたIL−2は、NK−92の増殖と生存を刺激するという目的を満たすことが示された。   NK-92 is an NK cell line grown in vitro with the phenotypic and functional characteristics of primary human NK cells [16]. This cell line is strictly IL-2 dependent on proliferation and survival. Therefore, they are utilized as a particularly useful model for studying IL-2 action in NK stimulation. Several attempts have been made to transduce functional IL-2 genes into NK-92 cells or introduce them by other means. These studies have shown that IL-2 expressed by these means fulfills the goal of stimulating NK-92 proliferation and survival.

本発明の根底にある主な目的は、IL−2全身投与の代替法を発見することであり、それに加えて、T細胞およびNK細胞のようなIL−2依存性細胞をエクスビボで培養するためにIL−2添加を必要なくすることである。本発明者等の特定の目的の一つは、自己活性化させたNK細胞を生成することである。本発明が提供するその他の目的および目標ならびに解決法、それに加えて、それらに関連する利点は、当業者には、詳細な説明、非限定的な実施例および特許請求の範囲を研究すれば明白になると予想される。   The main objective underlying the present invention is to find an alternative to systemic IL-2 administration, in addition to culturing IL-2-dependent cells such as T cells and NK cells ex vivo. To eliminate the need for IL-2 addition. One of our specific objectives is to generate self-activated NK cells. Other objects and goals and solutions provided by the present invention, as well as their associated advantages, will be apparent to those skilled in the art upon studying the detailed description, non-limiting examples, and claims. It is expected to become.

本発明者等は、驚くべきことに、IL−2依存性の哺乳動物細胞は、IL−2を外的に添加することなく増殖を維持するのに十分な量でIL−2(具体的にはIL−2の非分泌型)が発現されるように、うまく形質導入が可能であることを見出した。本発明の研究で、本発明者等は、IL−2の3種の異なる型をクローニングし、培養された哺乳動物細胞中で発現させた。このコンストラクトの発現は、形質導入されたCos−7細胞の免疫染色によって検証された。NK−92細胞で、改変されたタンパク質の生物活性を評価した。驚くべきことに、小胞体(ER)は、NK−92細胞の増殖および生存を促進するのに十分なIL−2型を保留していた。その上、このようにして発現された細胞は、細胞毒性能を有していた。この研究により、サイトカインの分泌、従って起こり得るあらゆる望ましくない副作用を防ぐような方法で、NK−92細胞でIL−2を発現することが可能であることが実証される。本発明の発見の内容を考察した。   We have surprisingly found that IL-2 dependent mammalian cells are IL-2 (specifically, in an amount sufficient to maintain proliferation without the external addition of IL-2. Was found to be successfully transduced so that IL-2 is expressed). In our study, we cloned three different forms of IL-2 and expressed them in cultured mammalian cells. The expression of this construct was verified by immunostaining of transduced Cos-7 cells. The biological activity of the modified protein was evaluated in NK-92 cells. Surprisingly, the endoplasmic reticulum (ER) retained sufficient IL-2 type to promote NK-92 cell proliferation and survival. Moreover, the cells expressed in this way had cytotoxic activity. This study demonstrates that it is possible to express IL-2 in NK-92 cells in such a way as to prevent cytokine secretion and thus any possible unwanted side effects. The contents of the discovery of the present invention were considered.

本発明は、参照により本明細書に含まれる添付の特許請求の範囲で定義されたような、遺伝学的に改変されたIL−2を発現する細胞、それらの製造方法、加えて、治療方法、例えば免疫促進または免疫治療を提供する。   The present invention relates to cells that express genetically modified IL-2, methods for their production, as well as methods of treatment, as defined in the appended claims included herein by reference. For example, providing immune stimulation or immunotherapy.

本発明は、遺伝子組換えNK−92細胞系であるNK92IL2ERが、小胞体の限られた領域でIL−2をNK細胞の生存に十分なレベルで発現することを示す実施例によって例示される。その他の遺伝子組換えNK−92細胞系であるNK92IL2WTは、改変されていない活性化されたT細胞の分泌量に匹敵する量でIL−2を分泌することができる。優先権主張年中に行われた予備実験から、その結果は、健康なドナーから得られたヒト一次細胞に形質導入可能であることが示される。   The present invention is illustrated by examples showing that the recombinant NK-92 cell line, NK92IL2ER, expresses IL-2 at a level sufficient for survival of NK cells in a limited region of the endoplasmic reticulum. NK92IL2WT, another genetically engineered NK-92 cell line, can secrete IL-2 in an amount comparable to that of unmodified activated T cells. Preliminary experiments conducted during the priority year indicate that the results can be transduced into human primary cells obtained from healthy donors.

図面の簡単な説明
以下の詳細な説明、実施例および添付の図面で、本発明をより詳細に説明する:
図1は、IL−2の改変型を発現するプラスミドの概略図を示す。L:リーダー;IL−2:インターロイキン2;ERRS:小胞体保留シグナル。
図2は、短期間(6日)の培養での、IL−2が形質導入されたNK−92細胞、および、親のNK−92細胞の増殖を示す棒グラフである。NK−92細胞を、初期濃度25000細胞/ml、90%CellGro(R)、10%FBS、および、500IU/mlのIL−2で培養した。0日目に、細胞をPBSで徹底的に洗浄し、それまでの培養段階からのわずかな量のIL−2も全て除去した。改変されていないNK−92細胞は、IL−2の非存在下で死滅したが、遺伝学的に改変された細胞は、添加されたIL−2の存在下での細胞と同等に増殖した。
図3は、NK−92GFPと、IL−2を発現するNK−92改変細胞とを1:1の比率で共培養した結果を示す棒グラフである。25000個のIL−2を発現するNK−92細胞を、同数のGFPを発現するNK−92細胞と混合した。それまでの培養物からの外的なわずかな量のIL−2も全て排除するために、どちらの細胞群もPBSで2回徹底的に洗浄した。48時間後に、FACS解析でGFP陽性細胞と陰性細胞との比率を定量した。NK−92IL2ERとの培養で、NK−92GFP細胞は死滅したが、これは、これらの細胞からのIL−2の分泌がないことを証明している。
図4は、インビトロでの遺伝学的に改変されたNK−92のIL−2生産を説明する棒グラフである。細胞を、25000細胞/mlの開始濃度で6日間培養した。培地を交換してから48時間後に上清を回収した。材料および方法の章で説明されているように、酵素結合免疫吸着検査法(ELISA)を用いて上清中のIL−2のレベルを測定した。その結果によれば、NK92IL2WTのIL−2生産および分泌は、T細胞のそれと同等だが、それに対して、NK92IL2ER細胞の上清中のIL−2レベルは、培地のみ(コントロール)と同等であったことが示される。
図5は、4時間の51Cr放出分析におけるK−562細胞に対する親の細胞と遺伝学的に改変された細胞の細胞毒性を示す。遺伝学的に改変された細胞は、改変されていない細胞と同等の細胞毒性能を保持する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is described in more detail in the following detailed description, examples and the accompanying drawings:
FIG. 1 shows a schematic diagram of a plasmid expressing a modified form of IL-2. L: leader; IL-2: interleukin 2; ERRS: endoplasmic reticulum retention signal.
FIG. 2 is a bar graph showing the growth of IL-2 transduced NK-92 cells and parental NK-92 cells in short-term (6 days) culture. The NK-92 cells, the initial concentration of 25,000 cells / ml, 90% CellGro (R ), 10% FBS, and were cultured in 500 IU / ml of IL-2. On day 0, the cells were washed thoroughly with PBS to remove any small amounts of IL-2 from previous culture steps. Unmodified NK-92 cells died in the absence of IL-2, but genetically modified cells grew as well as cells in the presence of added IL-2.
FIG. 3 is a bar graph showing the results of co-culturing NK-92GFP and NK-92 modified cells expressing IL-2 at a ratio of 1: 1. NK-92 cells expressing 25000 IL-2 were mixed with NK-92 cells expressing the same number of GFP. Both cell groups were thoroughly washed twice with PBS to eliminate any external small amounts of IL-2 from previous cultures. After 48 hours, the ratio of GFP positive cells to negative cells was quantified by FACS analysis. In culture with NK-92IL2ER, NK-92GFP cells died, demonstrating the absence of IL-2 secretion from these cells.
FIG. 4 is a bar graph illustrating IL-2 production of genetically modified NK-92 in vitro. Cells were cultured for 6 days at a starting concentration of 25000 cells / ml. The supernatant was collected 48 hours after the medium was changed. The level of IL-2 in the supernatant was measured using an enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) as described in the Materials and Methods section. The results show that NK92IL2WT IL-2 production and secretion is comparable to that of T cells, whereas IL-2 levels in the supernatant of NK92IL2ER cells are comparable to medium alone (control). Is shown.
FIG. 5 shows the cytotoxicity of parental and genetically modified cells against K-562 cells in a 4 hour 51 Cr release assay. Genetically modified cells retain the same cytotoxic performance as unmodified cells.

本発明を説明する前に、当然ながら、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲およびそれらの等価体によってのみ限定されるため、本明細書で用いられる用語は単に具体的な実施形態を説明するためだけに用いられ、制限を目的としない。   Before describing the present invention, it will be understood that the scope of the present invention is limited only by the appended claims and their equivalents, and thus terms used herein merely describe specific embodiments. It is used only for the purpose and not for the purpose of limitation.

用語「処理」、「治療」、「治療用途」、「医薬品」および「医学的用途」 は、ヒトと動物の両方、または、 獣医学的用途を包含する。   The terms “treatment”, “treatment”, “therapeutic use”, “pharmaceutical” and “medical use” encompass both human and animal or veterinary uses.

用語「機能的等価体」は、本明細書で開示された配列と比較して異なるアミノ酸または塩基配列を有するが、インビトロおよびインビボで同じ機能を示すタンパク質またはヌクレオチド配列を定義する。機能的等価体の例は、野生型遺伝子によってコードされたタンパク質と同一な、または、それらと高い相同性を有するタンパク質の発現をコードする、改変された遺伝子または合成遺伝子である。   The term “functional equivalent” defines a protein or nucleotide sequence that has a different amino acid or base sequence compared to the sequences disclosed herein, but that exhibits the same function in vitro and in vivo. An example of a functional equivalent is a modified or synthetic gene that encodes the expression of a protein that is identical or highly homologous to the protein encoded by the wild type gene.

「トランスフェクション」は、物理的または化学的な手段による遺伝子移入を意味する。「形質導入」は、ウイルスベクターによる遺伝子移入を意味する。「安定な遺伝学的改変」は、遺伝学的改変が遺伝的に引き継がれることを意味し、これは、一般的に(必ずではないが)、細胞の染色体のいずれか一つに形質移入したDNAが組み込まれることによって達成される。「一過性の遺伝学的改変」は、数週間または数ヶ月の時間経過における遺伝物質の欠失を意味する。   “Transfection” means gene transfer by physical or chemical means. “Transduction” means gene transfer by a viral vector. “Stable genetic modification” means that the genetic modification is inherited genetically, which generally (but not necessarily) has been transfected into any one of the cell's chromosomes. This is achieved by incorporating DNA. "Transient genetic modification" means a loss of genetic material over a time course of weeks or months.

実施形態によれば、本発明は、IL−2を発現する哺乳動物細胞の製造方法を提供するものであり、本方法は、以下の工程:
IL−2遺伝子を選択または構築し、
前記IL−2遺伝子を有するレトロウイルスベクターを製造し、
ドナーから細胞を回収し、
前記細胞を遺伝学的に改変し、そして、
場合により、トランスフェクションされた細胞を選択すること、
からなる。
According to an embodiment, the present invention provides a method for producing a mammalian cell expressing IL-2, the method comprising the following steps:
Selecting or constructing an IL-2 gene;
Producing a retroviral vector having the IL-2 gene;
Recover cells from the donor,
Genetically modifying the cell; and
Optionally selecting transfected cells,
Consists of.

前記IL−2遺伝子は、好ましくは、配列番号11で示されるタンパク質、または、それらの機能的等価体をコードする遺伝子である。前記IL−2遺伝子は、より好ましくは、配列番号13で示されるタンパク質、または、それらの機能的等価体をコードする遺伝子である。最も好ましくは、前記遺伝子は、配列番号8、配列番号10、または、それらの機能的等価体から選択される。   The IL-2 gene is preferably a gene encoding the protein represented by SEQ ID NO: 11 or a functional equivalent thereof. The IL-2 gene is more preferably a gene encoding the protein represented by SEQ ID NO: 13, or a functional equivalent thereof. Most preferably, said gene is selected from SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, or functional equivalents thereof.

一実施形態によれば、哺乳動物細胞は、ナチュラルキラー(NK)細胞、および、T細胞から選択され、好ましくはナチュラルキラー(NK)細胞である。   According to one embodiment, the mammalian cell is selected from natural killer (NK) cells and T cells, preferably natural killer (NK) cells.

その他の実施形態によれば、前記改変されたIL−2遺伝子は、IL−2が前記細胞の小胞体へ向けて発現されるように改変される。   According to another embodiment, the modified IL-2 gene is modified such that IL-2 is expressed towards the endoplasmic reticulum of the cell.

本発明はさらに、上記で概説し、さらに実施例でより詳細に特定した方法によって製造された、IL−2の生産が可能なトランスジェニック哺乳動物細胞を提供する。   The invention further provides a transgenic mammalian cell capable of producing IL-2, produced by the methods outlined above and further specified in more detail in the Examples.

本発明は、具体的には、トランスフェクションされていない状態では、増殖に関してIL−2依存性であり、それらを有意な量で生産することができないが、それらのトランスジェニック細胞は、外的なIL−2を必要とすることなく増殖を維持するのに十分な量でIL−2を生産する哺乳動物細胞に関する。   Although the present invention specifically is IL-2 dependent on proliferation in the untransfected state and cannot produce them in significant quantities, these transgenic cells are exogenous. It relates to mammalian cells that produce IL-2 in an amount sufficient to maintain proliferation without the need for IL-2.

好ましい実施形態によれば、IL−2発現は、前記細胞の小胞体に限定される。例えば分泌シグナル(コンストラクト2,図1)を除去することによって単にIL−2分泌を予防するのみでは、遺伝学的に改変された細胞に自己分泌型の増殖刺激を提供するのに十分ではない、ということに留意することが重要である。   According to a preferred embodiment, IL-2 expression is limited to the endoplasmic reticulum of said cell. For example, simply preventing IL-2 secretion by removing the secretion signal (Construct 2, FIG. 1) is not sufficient to provide autocrine growth stimulation to genetically modified cells, It is important to note that.

また、本発明は、待機的、治癒的および予防的治療などの治療方法も提供する。一実施形態によれば、本発明は、癌の治療方法に関し、本方法は、前記患者に、上記で定義された治療上有効で生理学的に許容できる量のトランスジェニック細胞を投与することを含む。上記癌は、どのような癌の形態であってもよく、例えば、これらに限定されないが、結腸癌、前立腺癌、乳癌、腎臓癌、肝臓癌、胃癌、肺癌、脳腫瘍、および、皮膚癌(黒色腫)が挙げられ、白血病およびリンパ腫も含まれる。目下、IL−2投与の作用は、主として転移性の腎臓癌と転移性の黒色腫で示されている。   The present invention also provides therapeutic methods such as elective, curative and prophylactic treatment. According to one embodiment, the present invention relates to a method for the treatment of cancer, which method comprises administering to said patient a therapeutically effective and physiologically acceptable amount of a transgenic cell as defined above. . The cancer may be in any form of cancer, such as, but not limited to, colon cancer, prostate cancer, breast cancer, kidney cancer, liver cancer, stomach cancer, lung cancer, brain tumor, and skin cancer (black) Tumors), including leukemias and lymphomas. Currently, the effect of IL-2 administration has been demonstrated primarily in metastatic kidney cancer and metastatic melanoma.

また、本発明は、実質的に生理学的なレベルのIL−2を発現する遺伝学的に改変された細胞を用いた免疫促進方法も提供し、本方法において、IL−2を発現する哺乳動物細胞は、以下の工程:IL−2遺伝子を選択または構築し;前記IL−2遺伝子を有するレトロウイルスベクターを製造し;ドナーまたは患者から細胞を回収し;前記細胞を遺伝学的に改変し;場合により、遺伝学的に改変された細胞を選択し、そして、前記改変された細胞を、それを必要とする患者に投与すること、からなる方法によって製造される。   The present invention also provides a method of promoting immunity using genetically modified cells that express substantially physiological levels of IL-2, in which the mammal expresses IL-2. The cell comprises the following steps: selecting or constructing the IL-2 gene; producing a retroviral vector having the IL-2 gene; collecting the cell from a donor or patient; genetically modifying the cell; Optionally produced by a method comprising selecting a genetically modified cell and administering the modified cell to a patient in need thereof.

上述したように、前記IL−2遺伝子は、好ましくは、配列番号11で示されるタンパク質、または、それらの機能的等価体をコードする遺伝子である。前記IL−2遺伝子は、より好ましくは、配列番号13で示されるタンパク質、または、それらの機能的等価体をコードする遺伝子である。最も好ましくは、前記遺伝子は、配列番号8、配列番号10、または、それらの機能的等価体から選択される。   As described above, the IL-2 gene is preferably a gene encoding the protein represented by SEQ ID NO: 11 or a functional equivalent thereof. The IL-2 gene is more preferably a gene encoding the protein represented by SEQ ID NO: 13, or a functional equivalent thereof. Most preferably, said gene is selected from SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, or functional equivalents thereof.

また、本発明は、患者の免疫系を刺激する方法も提供し、本方法は、前記患者に、上記で定義された治療上有効で生理学的に許容できる量のトランスジェニック細胞を投与することを含む。前記免疫促進または免疫治療は、癌の治療、または、感染の治療もしくは予防における工程の一つであることが想定される。上記で定義されたように、上記癌は、どのような癌の形態であってもよく、例えば、これらに限定されないが、結腸癌、前立腺癌、乳癌、腎臓癌、肝臓癌、胃癌、肺癌、脳腫瘍、および、皮膚癌(黒色腫)が挙げられ、白血病およびリンパ腫も含まれる。   The present invention also provides a method of stimulating a patient's immune system comprising administering to said patient a therapeutically effective and physiologically acceptable amount of a transgenic cell as defined above. Including. It is envisaged that the immune promotion or immunotherapy is one of the steps in cancer treatment or infection treatment or prevention. As defined above, the cancer may be in any form of cancer, such as, but not limited to, colon cancer, prostate cancer, breast cancer, kidney cancer, liver cancer, stomach cancer, lung cancer, Examples include brain tumors and skin cancer (melanoma), including leukemia and lymphoma.

上記の方法において、前記細胞は、好ましくは患者から採取され、遺伝子改変され、同じ前記患者に戻される。しかしながら、前記細胞は、ドナーから採取され、遺伝子改変され、前記患者に投与されることも想定される。   In the above method, the cells are preferably harvested from a patient, genetically modified and returned to the same patient. However, it is envisioned that the cells are collected from a donor, genetically modified, and administered to the patient.

前記トランスジェニック細胞の使用は、その他の治療の前に、その後に、または、実質的にそれと同時に行われる追加の、または、補足的な治療の一つであってもよい。癌の治療において、前記トランスジェニック細胞は、細胞毒性の薬物、放射線療法、外科的介入またはそれらの組み合わせの前に、それらの後に、または、それらと実質的に同時に投与することができる。しかしながら、前記トランスジェニック細胞の使用は、癌の治療における一次療法の一つとすることもまた想定される。   The use of the transgenic cells may be one of additional or supplemental treatments that are performed before, after, or substantially simultaneously with other treatments. In the treatment of cancer, the transgenic cells can be administered before, after, or substantially simultaneously with cytotoxic drugs, radiation therapy, surgical intervention or combinations thereof. However, it is also envisaged that the use of said transgenic cells is one of the primary therapies in the treatment of cancer.

本発明はまた、癌の治療、または、感染の治療もしくは予防に使用するための、医薬組成物または医薬品を製造するための前記細胞の使用も包含する。癌のタイプは、どのような癌のタイプであってもよいが、好ましくは上記で定義された癌のタイプの1つである。   The invention also encompasses the use of said cells for the manufacture of a pharmaceutical composition or medicament for use in the treatment of cancer or the treatment or prevention of infection. The type of cancer may be any type of cancer, but is preferably one of the types of cancer defined above.

本発明者等の研究によれば、サイトカインのコード配列にER保留シグナルを付加することによって、本来は全身に作用するサイトカインであるIL−2に、厳密に自己分泌型のシグナル伝達様式を付与することが可能であることが実証される。レトロウイルスによって遺伝学的に改変されたNK−92ナチュラルキラー細胞系は、外的に添加されたIL−2の非存在下で増殖し続ける。これまでの研究[26,27]によれば、安定なトランスフェクションによるNK−92遺伝子の改変が報告されている。TR−IL−2−NK−92細胞は、5.5ng/106/24時間で生産し、NK−92MIは、1260pg/ml/48時間/106で生産し、NK−92CIは、15pg/ml/48時間/106で生産する。これらの細胞系のうちいくつかは、一次細胞と比較して有意に高いレベルのIL−2を生産し、これは、トランスフェクションの際の多コピープラスミドの組み込みによって説明することができ、場合によっては有害とみなされることがある。本発明のNK−92IL2WTは、18.3pg/ml/48時間/106で生産し、これは、活性化された一次ヒトT細胞と同等である(40pg/ml/48時間/106)。 According to the study by the present inventors, by adding an ER retention signal to the cytokine coding sequence, IL-2, which is a cytokine that acts on the whole body, is strictly given an autocrine signal transduction mode. It is demonstrated that it is possible. The NK-92 natural killer cell line genetically modified by retroviruses continues to grow in the absence of exogenously added IL-2. Previous studies [26, 27] have reported the modification of the NK-92 gene by stable transfection. TR-IL-2-NK- 92 cells were produced in 5.5ng / 10 6/24 hours, NK-92MI is produced at 1260pg / ml / 48 h / 10 6, NK-92CI is 15 pg / Production in ml / 48 hours / 10 6 . Some of these cell lines produce significantly higher levels of IL-2 compared to primary cells, which can be explained by the incorporation of multicopy plasmids during transfection, and in some cases May be considered harmful. NK-92IL2WT of the present invention is produced at 18.3 pg / ml / 48 hours / 10 6 , which is equivalent to activated primary human T cells (40 pg / ml / 48 hours / 10 6 ).

ERを標的化したコンストラクトの分泌は、バックグラウンドと同等であったが、細胞はよく増殖した。この驚くべき発見は、ER保留IL−2が、細胞膜までの間にER中でその受容体に結合することによって説明することができる。また、直接ERからの、受容体−リガンド複合体からシグナル伝達が起こる可能性もある。シグナル伝達の類似の様式が、GM−CSF[29]、および、IL−3[30]に関して説明されている。   Secretion of constructs targeting ER was comparable to background, but cells grew well. This surprising finding can be explained by ER-retained IL-2 binding to its receptor in the ER up to the cell membrane. It is also possible that signal transduction occurs from the receptor-ligand complex directly from the ER. Similar modes of signal transduction have been described for GM-CSF [29] and IL-3 [30].

形質移入した免疫エフェクター細胞を保持するための患者へのIL−2の全身投与は、強い副作用を伴う。IL2ER−細胞としてそれら自身の増殖を促進することができるNK細胞を送達することは、全身注射の副作用を起こすことなく、活性化されたNK細胞によって天然に生産されたサイトカイン(例えばTNF−aおよびIFN−g)、および、さらなる局所的なIL−2の分泌(IL2WT細胞)を介して周囲の免疫細胞へ刺激を提供し、これは、癌の免疫治療において直接の抗腫瘍作用のために有利である可能性があり、同様に、その他の適用では、免疫促進が望ましい場合に有利である可能性がある。   Systemic administration of IL-2 to a patient to retain transfected immune effector cells is associated with strong side effects. Delivering NK cells that can promote their own proliferation as IL2ER-cells causes cytokines (eg TNF-a and TNF-a) that are naturally produced by activated NK cells without causing the side effects of systemic injection. Provides stimulation to surrounding immune cells via IFN-g) and further local secretion of IL-2 (IL2WT cells), which is advantageous for direct anti-tumor effects in cancer immunotherapy Similarly, other applications may be advantageous when immune enhancement is desired.

トランスジェニックIL−2産生細胞は、腫瘍細胞(一般的にはサイレンス化したNK細胞)の防御機構に耐性になる可能性が高いという点で驚くべき利点を有する。遺伝子移入により得られたIL−2生産は、細胞に自己刺激特性を付与する。   Transgenic IL-2 producing cells have a surprising advantage in that they are likely to become resistant to the defense mechanisms of tumor cells (generally silenced NK cells). IL-2 production obtained by gene transfer confers self-stimulating properties to cells.

1つの実施形態において、トランスジェニックIL−2産生NK細胞もIL−2を分泌する場合、それらは周囲のトランスフェクションされていない細胞を刺激し、生理学的なレベルで分泌されたIL−2を介して免疫系に局所化された刺激作用を提供する。これは、その他の方法ではこれまで達成されていない。   In one embodiment, if transgenic IL-2 producing NK cells also secrete IL-2, they stimulate surrounding untransfected cells via IL-2 secreted at physiological levels. Providing localized stimulation to the immune system. This has not been achieved in any other way.

すなわち、本発明者等は、IL−2注射の形態での全身性の補助がない状態で、直接的な抗腫瘍作用が可能であり、さらに、NK細胞によって天然に生産されたサイトカインの局所的分泌、または、追加のIL−2を介した局所化された免疫刺激も可能な、癌の免疫治療のための遺伝学的に改変された細胞を提供する。発明者等は、細胞外区画へサイトカインを分泌することなく、遺伝学的に改変された細胞に自己分泌型の増殖刺激を提供するER保留IL−2の能力を示した。   That is, the present inventors are able to have a direct anti-tumor effect without systemic assistance in the form of IL-2 injection, and in addition to the local production of cytokines naturally produced by NK cells. Provided are genetically modified cells for immunotherapy of cancer that are capable of secretion or localized immune stimulation via additional IL-2. The inventors have shown the ability of ER-retained IL-2 to provide autocrine growth stimuli to genetically modified cells without secreting cytokines into the extracellular compartment.

本発明のその他の利点は、時間がかかり高価なエクスビボでの培養工程を回避できることである。時間の節約だけでも有意であるが、エクスビボでの患者に投与される細胞の取り扱いが厳密に調節されるという点も重要な改善としている。   Another advantage of the present invention is that it avoids time consuming and expensive ex vivo culture steps. While saving time alone is significant, it is also an important improvement in that the handling of cells administered to patients ex vivo is strictly regulated.

さらに、細胞増殖を促進するためのIL−2の投与は、エクスビボかまたはインビボかにかかわらず、必要なくなる。インビボでの用途では、IL−2の全身投与の副作用が回避される。   Furthermore, administration of IL-2 to promote cell proliferation is no longer necessary, whether ex vivo or in vivo. For in vivo applications, the side effects of systemic administration of IL-2 are avoided.

従来技術のその他の問題は、本発明の方法、および、改変された細胞によって克服され、同様に、それに関連する利点は、本発明の詳細な説明、実施例、図および添付の配列表をより詳細に研究することによって当業者には明白と思われる。   Other problems of the prior art have been overcome by the methods and modified cells of the present invention, as well as the advantages associated therewith, more detailed description of the invention, examples, figures and accompanying sequence listing. It will be apparent to those skilled in the art upon studying in detail.

〔実施例〕
材料および方法
細胞系
レトロウイルス生産には、細胞系フェニックスGP(Phoenix GP)を用いた(Department of Molecular Pharmacology,Stanford University School of Medicine,スタンフォード,カリフォルニア州のGarry P.Nolan博士(Ph.D.)の許可済)。免疫染色には、アフリカミドリザルから誘導された細胞系のCos−7(DSMZ,ブラウンシュバイク,ドイツ)を用いた。両方の細胞系を、グルタマックス(Glutamax)、ピルビン酸ナトリウム、4500mg/lグルコース、および、ピリドキシンを含み、10%ウシ胎仔血清(FBS−インビトロジェン(Invitrogen))が追加されたダルベッコ改変イーグル培地(DMEM−インビトロジェン社,ペーズリー,スコットランド)で培養した。
〔Example〕
Materials and methods
Cell line phoenix GP was used for cell line retrovirus production (Department of Molecular Pharmacology, Stanford University School of Medicine, Dr. Garry P. Permission from Stanford, CA. ). For immunostaining, cell line Cos-7 derived from African green monkey (DSMZ, Braunschweig, Germany) was used. Both cell lines were treated with Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM containing Glutamax, sodium pyruvate, 4500 mg / l glucose, and pyridoxine and supplemented with 10% fetal calf serum (FBS-Invitrogen). -Invitrogen, Paisley, Scotland).

NK−92細胞系を、LGCプロモケム/ATCC(LGC Promochem/ATCC,ボロス,スウェーデン)から購入した。NK−92細胞を、10%FBSおよび500IU/mlのIL−2(プロロイキン(Proleukin(R))、カイロン(Chiron),カリフォルニア州,米国)が追加された幹細胞培地(セルグロ(CellGro(R)))中で維持した。セルグロ(R)SCGMは、造血幹および前駆細胞(セルジェニックス(CellGenix),フライブルグ,ドイツ)の培養のための、GMP(医薬品の製造管理及び品質管理に関する基準)品質の無血清培地である。プロロイキン(R)は、GMP品質のインターロイキン−2であり、これを、アリコートにし、106IU/mlのストック濃度で−20℃で保存した。 The NK-92 cell line was purchased from LGC Promochem / ATCC (LGC Promochem / ATCC, Volos, Sweden). The NK-92 cells, the 10% FBS and 500IU / ml IL-2 (Proleukin (Proleukin (R)), Chiron (Chiron), CA, USA) added stem cell medium (Cellgro (CellGro (R) )) Maintained in. Cellgro (R) SCGM hematopoietic stem and progenitor cells (cell transgenic scan (CellGenix), Freiburg, Germany) for culturing, GMP (standards for production and quality control of pharmaceuticals) is a serum-free medium quality. Proleukin (R) is an interleukin-2 GMP quality, which, aliquoted and stored at -20 ° C. at a stock concentration of 10 6 IU / ml.

ナチュラルキラー細胞の標的として、ヒト骨髄性白血病細胞系のK−562(LGCプロモケム/ATCC,ボロス,スウェーデン)を用いた。K−562細胞を、10%FBSが追加されたRPMI1640培地(インビトロジェン)中で培養した。   As a target for natural killer cells, the human myeloid leukemia cell line K-562 (LGC Promochem / ATCC, Volos, Sweden) was used. K-562 cells were cultured in RPMI 1640 medium (Invitrogen) supplemented with 10% FBS.

全ての細胞系を、37℃、5%CO2、および、95%湿度でインキュベートし、2〜3日間ごとに継代培養した。全ての培地を+4℃で保存し、FBSを56℃で1時間加熱不活性化し、−20℃で保存した。初期の継代からの細胞のアリコートを、10%ジメチルスルホキシド(DMSO−シグマ−アルドリッチ(Sigma−Aldrich),セントルイス,ミズーリ州,米国)/90%FBS中で凍結し、後で再構成するために−150℃で保存した。カルシウム、マグネシウムおよび炭酸水素ナトリウム非含有のリン酸緩衝食塩水(PBS)をインビトロジェンから購入し、4℃で保存した。 All cell lines were incubated at 37 ° C., 5% CO 2 and 95% humidity and subcultured every 2-3 days. All media was stored at + 4 ° C and FBS was heat inactivated at 56 ° C for 1 hour and stored at -20 ° C. Aliquots of cells from early passages are frozen in 10% dimethyl sulfoxide (DMSO-Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) / 90% FBS for later reconstitution. Stored at -150 ° C. Phosphate buffered saline (PBS) free of calcium, magnesium and sodium bicarbonate was purchased from Invitrogen and stored at 4 ° C.

全ての細胞群を、UVモジュール(オリンパス(Olympus)U−RFLT50)を備えた倒立顕微鏡(オリンパスCK40)を用いて一定の間隔を置いて観察し、トリパンブルー排除法を用いて細胞生存率を、さらにマイコプラスマ汚染を定期的にモニターした。データ収集と解析のために、FACSキャリバー(FACSCalibur)を、セルクエスト(Cell QuestTM)3.3解析ソフトウェア(ベクトン・ディッキンソン(Becton Dickinson),カリフォルニア州,米国)と共に用いた。各サンプルにおいて、側方散乱と前方散乱で定義される生存可能な細胞の解析領域において少なくとも10000個の細胞を得た。 All cell populations were observed at regular intervals using an inverted microscope (Olympus CK40) equipped with a UV module (Olympus U-RFLT50), and cell viability was determined using trypan blue exclusion. In addition, mycoplasma contamination was monitored regularly. A FACScalibur was used with Cell Quest 3.3 analysis software (Becton Dickinson, Calif., USA) for data collection and analysis. In each sample, at least 10,000 cells were obtained in the analysis area of viable cells defined by side scatter and forward scatter.

プラスミド
IL−2cDNAテンプレートを含むpORF−hIL2プラスミドを、インビボジェン(InvivoGen,サンディエゴ,カリフォルニア州,米国)から購入した。必要なIL−2プライマーを、オリゴ(Oligo)6.6ソフトウェア(モレキュラー・バイオロジー・インサイト社(Molecular Biology Insights Inc),コロラド州,米国)を用いて設計し、それらをDNAテクノロジーApS(DNA Technology ApS,オーフス,デンマーク)に注文した。以下のプライマーを用いて、IL−2変異体をPCRでクローニングした:
配列番号1:野生型IL−2[TTA CAA TTG ATC ACC GGC GAA GGA GG](フォワード)、および、
配列番号2:[TTA ATC GAT GTA TCT TAT CAT GTC G](リバース);
配列番号3:細胞質内の(リーダーなし)IL−2[ACC GCC ATG GCA CCT ACT TCA AGT TCT ACA AA](フォワード)、および、
配列番号4:[TTA ATC GAT GTA TCT TAT CAT GTC G](リバース);および、
配列番号5:小胞体 IL−2[TTA CAA TTG ATC ACC GGC GAA GGA GG](フォワード)、および
配列番号6:[TCA CAG TTC GTC CTT CTC GCT GCC AGT CAG TGT TGA GAT GAT GCT TT](リバース、小胞体保留シグナルを含む)。
The pORF-hIL2 plasmid containing the plasmid IL-2 cDNA template was purchased from In vivoGen (InvivoGen, San Diego, CA, USA). The required IL-2 primers were designed using Oligo 6.6 software (Molecular Biology Insights Inc, Colorado, USA) and they were DNA Technology ApS (DNA (Technology ApS, Aarhus, Denmark). The IL-2 mutant was cloned by PCR using the following primers:
SEQ ID NO: 1: wild type IL-2 [TTA CAA TTG ATC ACC GGC GAA GGA GG] (forward), and
SEQ ID NO: 2: [TTA ATC GAT GTA TCT TAT CAT GTC G] (reverse);
SEQ ID NO: 3: IL-2 [ACC GCC ATG GCA CCT ACT TCA AGT TCT ACA AA] (forward) in the cytoplasm (no leader), and
SEQ ID NO: 4: [TTA ATC GAT GTA TCT TAT CAT GTC G] (reverse); and
SEQ ID NO: 5: endoplasmic reticulum IL-2 [TTA CAA TTG ATC ACC GGC GAA GGA GG] (forward), and SEQ ID NO: 6: [TCA CAG TTC GTC CTT CTC GCT GCC AGT CAG TGT TGA GAT GAT GCT TT] (reverse, Including endoplasmic reticulum retention signal).

そのPCR産物を、pCR(R)4BluntTOPO(R)ベクター(インビトロジェン)にクローニングした。TOPO(R)クローニングおよび形質転換工程を、製造元の説明書に従って行った。制限分析とサイクルシーケンスを用いてクローンを解析し、EcoRIを用いてpSF91−MCSgにサブクローニングした。 The PCR product was cloned into the pCR (R) 4 Blunt TOPO (R) vector (Invitrogen). TOPO (R) is the cloning and transformation steps were performed according to the manufacturer's instructions. Clones were analyzed using restriction analysis and cycle sequences and subcloned into pSF91-MCSg using EcoRI.

Christopher Baum教授(ハノーバー医科大学(Hanover Medical School),ハノーバー,ドイツ)から親切にも寄贈された、マウス白血病ウイルスベースのレトロウイルスベクターpSF91−GFP−gPREから、pSF91−MCSgを誘導した。さらなる構築を容易にするために、NotI−HindIIIフラグメント(GFPおよびgPREを含む)を、EcoRI、NotI、BamHI、HindIII、NruI、SalI、および、MfeIのための制限部位を含む合成オリゴヌクレオチドクローニング部位で置き換えた(配列番号7)。その後、EcoRIフラグメントとしてのgPRE要素をMfeI部位に再度挿入し、pSF91−MCSgを作製した。eGFPベクター構築のために、pEGFP−N3(クロンテック(Clontech),パロアルト,カリフォルニア州)由来のeGFP遺伝子を、HindIII−NotI(この間に含まれている)を用いて放出させ、pSF91−MCSgのHindIII−SalI間(この間に含まれている)に挿入し、得られたプラスミドを、pSF91−GN3gと名付けた。全てのコンストラクトを制限マッピングで確認し、部分的に配列解析した。最終的に、3種のコンストラクトを製造した;
野生型IL−2を発現する(分泌する)第一の配列(配列番号8)、
比較として、細胞質に標的化した第二の配列(配列番号9)を構築した。
最後に、小胞体に標的化した第三の配列(配列番号10)を構築した。
これらプラスミドの概略図については、図1を参照。
PSF91-MCSg was derived from the murine leukemia virus-based retroviral vector pSF91-GFP-gPRE, kindly donated by Professor Christopher Baum (Hanover Medical School, Hannover, Germany). To facilitate further construction, NotI-HindIII fragments (including GFP and gPRE) are combined at a synthetic oligonucleotide cloning site containing restriction sites for EcoRI, NotI, BamHI, HindIII, NruI, SalI, and MfeI. Replaced (SEQ ID NO: 7). Subsequently, the gPRE element as an EcoRI fragment was reinserted into the MfeI site to create pSF91-MCSg. For eGFP vector construction, the eGFP gene from pEGFP-N3 (Clontech, Palo Alto, Calif.) was released using HindIII-NotI (contained in between) and HindIII- of pSF91-MCSg The plasmid obtained by inserting between SalI (contained in the meantime) was named pSF91-GN3g. All constructs were confirmed by restriction mapping and partially sequenced. Finally, three constructs were produced;
A first sequence (SEQ ID NO: 8) that expresses (secretes) wild-type IL-2;
For comparison, a second sequence (SEQ ID NO: 9) targeted to the cytoplasm was constructed.
Finally, a third sequence (SEQ ID NO: 10) targeted to the endoplasmic reticulum was constructed.
See FIG. 1 for a schematic diagram of these plasmids.

また、それに対応するアミノ酸配列も添付の配列表で示す:
配列番号11:IL−2野生型
配列番号12:リーダーなしIL−2
配列番号13:IL−2ER。
The corresponding amino acid sequence is also shown in the attached sequence listing:
SEQ ID NO: 11: IL-2 wild type SEQ ID NO: 12: IL-2 without leader
SEQ ID NO: 13: IL-2ER.

キアプレップ8・ターボ・ミニプレップ(QIAprep 8 Turbo Miniprep)、キアプレップ8ミニプレップ(QIAprep 8 miniprep)、および、キアゲン(R)プラスミド・マキシ(Qiagen(R)Plasmid Maxi)(キアゲン社(Qiagen Inc.),カリフォルニア州,米国)を用いて、さらに場合によっては、ジーンエリュートHP・プラスミド・ミディプレップ・キット(Genelute HP Plasmid Midiprep Kit)(シグマ−アルドリッチ)を用いて、プラスミドDNAを精製した。上記の全てのキットを、製造元の説明書に従って用いた。 QIAprep 8 Turbo miniprep (QIAprep 8 Turbo Miniprep), QIAprep 8 miniprep (QIAprep 8 miniprep), and, Qiagen (R) plasmid maxi (Qiagen (R) Plasmid Maxi) ( Qiagen (Qiagen Inc.), California, USA), and in some cases, the plasmid DNA was purified using the Genelute HP Plasmid Midiprep Kit (Sigma-Aldrich). All the above kits were used according to the manufacturer's instructions.

トランスフェクションおよび形質導入
フェニックスGP細胞およびCos−7細胞を、35mmの細胞培養ウェルあたり、ベクターコンストラクトプラスミドそれぞれ3μgおよび2μg、ならびに、pMD−G(1μg)(水疱性口内炎ウイルスエンベロープ糖タンパク質をコードする、ジュネーブ大学(University of Geneva,ジュネーブ,スイス)の遺伝学および微生物学教室(Dept.of Genetics and Microbiology)のD.Trono博士によって親切にも提供された)で一時的にトランスフェクションした。このフェニックスGPをトランスフェクションした後、形質導入実験のためにウイルス上清を回収し、免疫染色のためにトランスフェクションされたCos−7細胞を用いた。トランスフェクションのために、フージーン6(Fugene 6)試薬(ロシュ・ベーリンガー・マンハイム(Roche Boehringer Mannheim),ドイツ)を、製造元の説明書に従って用いた。簡単に言えば、DNAプラスミドベクターとフージーン試薬を、細胞培地(体積100μl)中で1/2の質量/体積比で混合し、15分間後に細胞に添加した。ポジティブコントロールとして、レトロウイルス主鎖中にGFPを含むプラスミド(pSF91−GN3g)を用いた。トランスフェクションの24時間および48時間後に上清を回収し、0.45μmのミルレックス−GP(Millex−GP)シリンジトップフィルター(ミリポア社(millipore Corporation),ベッドフォード,マサチューセッツ州)を通過させてろ過し、すぐに形質導入に用いた。ポジティブコントロールにおけるトランスフェクション効率は、常に50%より高かった。
Transfection and transduction Phoenix GP cells and Cos-7 cells are encoded with 3 μg and 2 μg of vector construct plasmid, respectively, and pMD-G (1 μg) (vesicular stomatitis virus envelope glycoprotein per 35 mm cell culture well, Transiently transfected at the University of Geneva (University of Geneva, Geneva, Switzerland), kindly provided by Dr. D. Trono of Department of Genetics and Microbiology (Dept. of Genetics and Microbiology). After transfection of this Phoenix GP, virus supernatant was collected for transduction experiments, and Cos-7 cells transfected for immunostaining were used. For transfection, Fugene 6 reagent (Roche Boehringer Mannheim, Germany) was used according to the manufacturer's instructions. Briefly, the DNA plasmid vector and the Fugen reagent were mixed in cell medium (100 μl volume) at a 1/2 mass / volume ratio and added to the cells after 15 minutes. As a positive control, a plasmid (pSF91-GN3g) containing GFP in the main chain of the retrovirus was used. Supernatants were collected 24 and 48 hours after transfection and filtered through a 0.45 μm Millex-GP syringe top filter (Millipore Corporation, Bedford, Mass.). And immediately used for transduction. The transfection efficiency in the positive control was always higher than 50%.

上記ベクターを含む上清を用いて、NK−92細胞に形質導入し、この細胞を、IL−2上清300μl、および、4μg/ml臭化ヘキサジメトリジン(ポリブレン(Polybrene(R)),シグマ−アルドリッチ)の存在下で1000×gで1時間遠心分離した。 Using the supernatant containing the above vector, transduced into NK-92 cells, the cells, IL-2 supernatant 300 [mu] l, and, 4 [mu] g / ml bromide hexadiene cytometry Jin (polybrene (Polybrene (R)), Sigma Centrifugation at 1000 × g for 1 hour in the presence of -Aldrich).

増殖
発現されたインターロイキン−2の生物活性を、IL−2依存性細胞系NK−92を用いた細胞増殖分析によって測定した。細胞増殖を、製造元の推奨に従って、トリパンブルー染色による生存率測定と細胞増殖試薬WST−1(ロシュ・ベーリンガー・マンハイム)を用いて、ブッヒャー(Buercher)製チャンバーで細胞を計数することによって定量した。
The biological activity of the proliferated expressed interleukin-2 was measured by cell proliferation analysis using the IL-2-dependent cell line NK-92. Cell proliferation was quantified by counting cells in a Bucher chamber using viability measurement with trypan blue staining and cell proliferation reagent WST-1 (Roche Boehringer Mannheim) according to manufacturer's recommendations.

IL−2で形質導入したNK−92細胞の上清における分泌されたインターロイキン−2の定量分析
ヒトインターロイキン−2の定量的な測定のために、OptEIATMヒトIL−2ELISAキットII(BDバイオサイエンシズ・ファーミンジェン(BD Biosciences Pharmingen),サンディエゴ,カリフォルニア州,米国)を、製造元の説明書に従って用いた。
Quantitative analysis of secreted interleukin-2 in the supernatant of NK-92 cells transduced with IL-2 For quantitative determination of human interleukin-2, OptEIA human IL-2 ELISA kit II (BD Bio Sciences Pharmingen (San Diego, CA, USA) was used according to the manufacturer's instructions.

免疫染色
IL−2で改変されたCos−7細胞をPBSで洗浄し、4%パラホルムアルデヒドで室温(RT)で15分間固定した。固定した後、細胞をPBSでリンスし、NP40(Vysis Inc,イリノイ州,米国)の1%PBS溶液と室温で10分インキュベートした。次に、細胞をPBSで3回洗浄し、PBS中に0.1%トゥイーン20(Tween 20)(シグマ−アルドリッチ)、0.1%BSA−c(アウリオン(Aurion),オランダ)、および、5%ヤギ血清(ダコ社(DAKO A/S),グロストルップ,デンマーク)を含むブロッキング緩衝液で30分間ブロックした。細胞を、PBS/0.1%トゥイーン20で3回、4分間洗浄し、ブロッキング緩衝液で希釈した5μg/mlの一次精製ラット抗ヒトIL−2抗体(BDバイオサイエンシズ・ファーミンジェン)と共に45分インキュベートした。次に、細胞を再度、PBS/0.1%トゥイーン20で5分間、4回洗浄し、ブロッキング緩衝液中の5μg/mlの二次オレゴングリーン488nmヤギ抗ラットIgG抗体と共に1時間インキュベートした。最後に、細胞をPBS/トゥイーン20でリンスし、PBSで1:4000に希釈したヘキスト染色(Hoechst stain)(モレキュラープローブスBV(Molecular Probes BV),ライデン,オランダ)を用いて室温で5分間、対比染色し、続いてPBSで1回洗浄した。CCDカメラ(モデルS/N370KL0565,クック社(Cooke Corporation),ニューヨーク州,米国)を備えたライカ製のDMRXA顕微鏡(ライカ・マイクロシステムズ社(Leica Microsystems,GmbH),ヴェッツラー,ドイツ)を用いて、蛍光顕微鏡検査法によって細胞を可視化した。DAPI/ヘキストに設定されたフィルター、FITC、Cy3およびCy5を、クロマ(Chroma Technology,ブラットルボロ,バーモント州,米国)から得た。スライドブック(Slidebook)2.1.5ソフトウェア(インテリジェント・イメージング・イノベーションズ社(Intelligent Imaging Innovations Inc,デンバー,コロラド州,米国)、および、アドビ・フォトショップ(Adobe Photoshop)5.0(アドビ・システムズ(Adobe systems,シアトル,ワシントン州,米国)を用いて画像を得た。
Cos-7 cells modified with immunostained IL-2 were washed with PBS and fixed with 4% paraformaldehyde for 15 minutes at room temperature (RT). After fixing, the cells were rinsed with PBS and incubated with 1% PBS solution of NP40 (Vysis Inc, Illinois, USA) for 10 minutes at room temperature. The cells were then washed 3 times with PBS, 0.1% Tween 20 (Sigma-Aldrich), 0.1% BSA-c (Aurion, The Netherlands), and 5% in PBS. Blocked with blocking buffer containing% goat serum (DAKO A / S, Glostrup, Denmark) for 30 minutes. Cells were washed with PBS / 0.1% Tween 20 three times for 4 minutes and diluted with blocking buffer to 5 μg / ml primary purified rat anti-human IL-2 antibody (BD Biosciences Farmingen) 45 Incubated for minutes. Cells were then washed again 4 times for 5 minutes in PBS / 0.1% Tween 20 and incubated for 1 hour with 5 μg / ml secondary Oregon Green 488 nm goat anti-rat IgG antibody in blocking buffer. Finally, the cells were rinsed with PBS / Tween 20 and diluted 1: 4000 with PBS to Hoechst stain (Molecular Probes BV, Leiden, The Netherlands) for 5 minutes at room temperature. Counterstained and subsequently washed once with PBS. Fluorescence using a Leica DMRXA microscope (Leica Microsystems, GmbH, Wetzlar, Germany) equipped with a CCD camera (Model S / N370KL0565, Cook Corporation, New York, USA) Cells were visualized by microscopy. Filters set to DAPI / Hoechst, FITC, Cy3 and Cy5 were obtained from Chroma (Chroma Technology, Brattleboro, VT, USA). Slidebook 2.1.5 software (Intelligent Imaging Innovations Inc, Denver, Colorado, USA), and Adobe Photoshop 5.0 (Adobe Systems ( Images were obtained using Adobe systems (Seattle, WA, USA).

IL−2発現の場が実際に小胞体中にあることを確かめるために、第二の免疫染色を行った。形質導入後に、NK−92細胞を、製造元の説明書に従ってER−トラッカー(ER−TrackerTM)ブルー−ホワイトDPX(モレキュラープローブス,ユージーン,米国)で染色した。ER−トラッカーは、小胞体を特異的に染色する。PBSで洗浄後に、細胞を2%パラホルムアルデヒドで固定し、NP40で膜透過させ、IL−2抗体で上述のように染色した。 To confirm that the IL-2 expression field is actually in the endoplasmic reticulum, a second immunostaining was performed. After transduction, NK-92 cells were stained with ER-Tracker Blue-White DPX (Molecular Probes, Eugene, USA) according to the manufacturer's instructions. The ER-tracker specifically stains the endoplasmic reticulum. After washing with PBS, cells were fixed with 2% paraformaldehyde, permeabilized with NP40, and stained with IL-2 antibody as described above.

異なる形態のIL−2を発現するNK−92細胞と、GFPが改変されたNK−92細胞との共培養
緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現するように改変されたNK−92細胞を、IL−2で改変されたNK−92細胞と1:1の比率で混合した。共培養実験を、6ウェルプレートで以下のように行った:25000個のIL−2を発現するNK−92細胞を、同数のGFPを発現するNK−92細胞と混合した。それまでの培養物から外的なわずかな量のIL−2も全て排除するために両方の細胞群をPBSで2回徹底的に洗浄した。48時間後に、FACS解析でGFP陽性細胞と陰性細胞との比率を定量した。
NK-92 cells modified to express co-cultured green fluorescent protein (GFP) between NK-92 cells expressing different forms of IL-2 and NK-92 cells modified with GFP Mixed with NK-92 cells modified in 2 at a 1: 1 ratio. Co-culture experiments were performed in 6-well plates as follows: 25,000 NK-92 cells expressing IL-2 were mixed with NK-92 cells expressing the same number of GFP. Both cell groups were thoroughly washed twice with PBS to eliminate any small external amounts of IL-2 from previous cultures. After 48 hours, the ratio of GFP positive cells to negative cells was quantified by FACS analysis.

細胞毒性分析
細胞毒性の機能を、標準的な4時間の51Cr放出分析で3連で測定した。簡単に言えば、1×106個のK562細胞を51Cr(100μl)で標識し、37℃で1時間インキュベートした。トリパンブルー排除法の色素を用いてエフェクター細胞を計数し、標的細胞と混合して、エフェクターを得た:標的の比率は10:1、3:1、1:1、および、0.3:1とした。ネガティブコントロールとして、セルグロ培地を用い、ポジティブコントロール細胞を、1%トリトンXとインキュベートした。V底型の96ウェルプレートで37℃で4時間インキュベートした後、上清70μlを各ウェルから吸引して、パッカード(Packard)のコブラ・オート−ガンマ(Cobra Auto−Gamma)5000シリーズカウントシステム(メリデン,コネチカット州,米国)を用いて計数した。自然発生による放出の比率を以下の式から計算した:%51Cr放出量=(サンプル−自然発生)/(最大放出量−自然発生)×100。
優先権主張年中に、健康なドナー由来の一次細胞を用いてさらなる実験を行った。
Cytotoxicity Analysis Cytotoxic function was measured in triplicate with a standard 4 hour 51 Cr release assay. Briefly, 1 × 10 6 K562 cells were labeled with 51 Cr (100 μl) and incubated at 37 ° C. for 1 hour. Effector cells were counted using trypan blue exclusion dye and mixed with target cells to obtain effectors: target ratios of 10: 1, 3: 1, 1: 1, and 0.3: 1. It was. As a negative control, a cellulo medium was used, and positive control cells were incubated with 1% Triton X. After 4 hours incubation at 37 ° C. in a V-bottom 96-well plate, 70 μl of supernatant was aspirated from each well and Packard Cobra Auto-Gamma 5000 Series Count System (Meriden) , Connecticut, USA). The ratio of spontaneous release was calculated from the following formula:% 51 Cr release = (sample-spontaneous) / (maximum release-spontaneous) x 100.
During the priority year, further experiments were performed with primary cells from healthy donors.

一次ドナー細胞の培養
軟膜の細胞を、カロリンスカ大学病院(Karolinska University Hospital,フッディンゲ,ストックホルム,スウェーデン)の健康な血液バンクのドナーから得て、同じ日に培養を開始した(0日目)。PBMCを、リンホプレップ(Lymphoprep,ニエガード(Nyegaard),オスロ,ノルウェイ)を用いた濃度勾配遠心分離によって単離した。リン酸緩衝食塩水(PBS)(ギブコ(Gibco))で2回洗浄した後に、トリパンブルー色素排除法で細胞生存率を評価し、細胞を6ウェルの培養皿(ファルコン(Falcon),ベクトン・ディッキンソン(Le Pont de Claix,フランス)製)上で0.25×106細胞/mlで平板培養した。全ての培養で、5%ヒト血清(バイオウィッタカー(Biowhittaker),キャンブレックス・バイオサイエンス(Cambrex Bio Science),ウォーカーズビル,メリーランド州,米国)、500IU/mlインターロイキン−2(IL−2)(ペプロテック(Peprotech),ニュージャージー州,米国)、および、10ng/ml抗CD3抗体、OKT−3(オルソ・バイオテック社(Ortho Biotech Inc.),ラリタン,ニュージャージー州,米国)を添加したセルグロSCGM培地(セルジェニックス,フライブルグ,ドイツ)を用いた。5日目に、OKT−3を洗浄して除き、その後、細胞を500IU/mlのIL−2、および、5%ヒト血清が追加されたセルグロ培地(OKT−3非含有)中で培養した。次に、1〜2日ごとに、21日目まで培養に新しい培地を添加した。細胞の部分集合の絶対細胞数(ACC)を、細胞の部分集合のパーセンテージに、同じ時点での培養の細胞の総数を掛けることにより得た。
Culture of primary donor cells Luffy coat cells were obtained from a donor in a healthy blood bank at Karolinska University Hospital (Hoddinge, Stockholm, Sweden) and started to culture on the same day (day 0). PBMC were isolated by gradient centrifugation using Lymphoprep (Lymphoprep, Nyegaard, Oslo, Norway). After washing twice with phosphate buffered saline (PBS) (Gibco), cell viability was assessed by trypan blue dye exclusion and cells were cultured in 6-well culture dishes (Falcon, Becton Dickinson). (Le Pont de Clix, France)) was plated at 0.25 × 10 6 cells / ml. In all cultures, 5% human serum (Biowhittaker, Cambrex BioScience, Walkersville, MD, USA), 500 IU / ml interleukin-2 (IL-2) ( Peprotech, New Jersey, USA) and Cellulo SCGM medium supplemented with 10 ng / ml anti-CD3 antibody, OKT-3 (Ortho Biotech Inc., Raritan, NJ, USA) Celgenics, Freiburg, Germany) were used. On day 5, OKT-3 was washed away, after which the cells were cultured in Serulos medium (OKT-3 free) supplemented with 500 IU / ml IL-2 and 5% human serum. Next, every 1-2 days, fresh media was added to the culture until day 21. The absolute cell number (ACC) of the subset of cells was obtained by multiplying the percentage of the subset of cells by the total number of cells in culture at the same time point.

NK細胞のレトロウイルスによる形質導入
SF91g−IL2wt、SF91g−IL2−L、SF91g−IL2ER、および、SF91g−GN3(GFPコントロール)レトロウイルスベクターを生産する安定して形質導入されたレトロウイルス産生細胞系を、10%FCSが追加されたDMEM中で成長させた。細胞がやや密集状態になったら、新しい新鮮な培地を24時間添加した。最後に、上清を回収し、0.45μmフィルター(ミリポア,ビレリカ,マサチューセッツ州,米国)でろ過し、−70℃で凍結した。回収および採取した上清は、0.5×106ウイルス粒子/mlのタイター(HeLa細胞で測定)を有していた。この産生細胞系から生産されたウイルス粒子は、GALV(テナガザル(Gibbon Ape)白血病ウイルス)エンベロープを含む。培地を、8μg/mlポリブレン(シグマ)と500U/mlのIL−2の存在下で、1.000gで室温で2時間遠心分離して、レトロウイルスを含む上清(3の重複感染度(MOI))で交換することによって、全ての形質導入を行った。遠心分離の後、上清を、NK細胞培地(セルグロ培地,500U/mlのIL−2、および、5%ヒト血清を含む)で交換し、細胞を21日目まで増殖させた。コントロールとして、同じドナーのPBMCを成長させ、形質導入した細胞と同様の条件下で擬似感染させた。
Transduction of NK cells with retroviruses Stablely transduced retrovirus-producing cell lines producing SF91g-IL2wt, SF91g-IL2-L, SF91g-IL2ER, and SF91g-GN3 (GFP control) retroviral vectors Grow in DMEM supplemented with 10% FCS. Once the cells were somewhat confluent, fresh fresh medium was added for 24 hours. Finally, the supernatant was collected, filtered through a 0.45 μm filter (Millipore, Billerica, Massachusetts, USA) and frozen at −70 ° C. The collected and collected supernatant had a titer of 0.5 × 10 6 virus particles / ml (measured with HeLa cells). Viral particles produced from this producer cell line contain the GALV (Gibbon Ape leukemia virus) envelope. The medium was centrifuged at 1.000 g for 2 hours at room temperature in the presence of 8 μg / ml polybrene (Sigma) and 500 U / ml IL-2, and the supernatant containing retrovirus (3 superinfections (MOI 3 All transductions were performed by exchanging in)). After centrifugation, the supernatant was exchanged with NK cell medium (containing Sergro medium, 500 U / ml IL-2, and 5% human serum) and the cells were allowed to grow until day 21. As a control, PBMCs from the same donor were grown and mock-infected under the same conditions as the transduced cells.

結果
NK−92細胞におけるIL−2発現による細胞増殖に対する作用
IL−2発現のための3種のコンストラクトを評価した;1種は、野生型IL−2を発現し、1種は、IL−2を細胞質に標的化し、1種は、IL−2を小胞体に標的化する(図1)。これらの細胞質内コンストラクトは、生物学的に不活性であった(データ示さず)。
形質導入後に、遺伝子発現させるために細胞をIL−2の存在下で4日間培養し、次に、PBSで十分に洗浄し、培養条件下でIL−2添加または無添加のいずれかで維持した。この実験には、発明者等により開発された2種のIL−2が形質導入された細胞系;NK92IL2WT、および、NK92IL2ERが選択された。図2で示されるように、形質導入されていないNK−92コントロール細胞は、IL−2を除去してから培養6日目に死滅した。それに対して、NK92IL2WTとNK92IL2ERは、外的なIL−2が追加されたNK−92細胞と同様の増殖曲線を示した(図2)。
NK92IL2WTとNK92IL2ERの増殖の特徴は、ほぼ1年間の連続培養の後でも安定であった。
result
Effect on cell proliferation by IL-2 expression in NK-92 cells Three constructs for IL-2 expression were evaluated; one expresses wild-type IL-2 and one expresses IL-2 Targeted to the cytoplasm, one target IL-2 to the endoplasmic reticulum (Figure 1). These cytoplasmic constructs were biologically inactive (data not shown).
Following transduction, cells were cultured for 4 days in the presence of IL-2 for gene expression, then washed extensively with PBS and maintained under culture conditions with or without IL-2. . Two IL-2 transduced cell lines developed by the inventors; NK92IL2WT and NK92IL2ER were selected for this experiment. As shown in FIG. 2, untransduced NK-92 control cells died on day 6 of culture after IL-2 was removed. In contrast, NK92IL2WT and NK92IL2ER showed the same growth curves as NK-92 cells added with external IL-2 (FIG. 2).
The growth characteristics of NK92IL2WT and NK92IL2ER were stable after almost one year of continuous culture.

小胞体に局所化され、限定されたIL−2発現
まず、小胞体に局所化された発現のためのベクターの機能性を、Cos−7細胞への一過性トランスフェクションによって解析した。Cos−7細胞は、顕微鏡イメージングにおいて明確な形態を示すため、形質導入されたタンパク質の発現をモニターするために、該細胞を選択した。モノクローナルラット抗ヒトIL−2抗体を用いたIL−2ERで形質導入されたCos−7細胞の間接的な免疫蛍光法によれば、小胞体での局在化に伴い明るい緑色の染色が示された。(データ示さず)。
Endoplasmic Reticulum Localized and Limited IL-2 Expression First, the functionality of the vector for expression localized to the endoplasmic reticulum was analyzed by transient transfection into Cos-7 cells. Since Cos-7 cells showed a distinct morphology in microscopic imaging, they were selected to monitor the expression of the transduced protein. Indirect immunofluorescence of Cos-7 cells transduced with IL-2ER using a monoclonal rat anti-human IL-2 antibody showed bright green staining with localization in the endoplasmic reticulum. It was. (Data not shown).

小胞体中でのIL−2の発現は、近接する細胞に対してバイスタンダー増殖促進を示さない
続いて本発明者等は、少量のIL−2が形質導入された細胞から周囲の培地に漏出するかどうか、加えて、それが、親のNK−92細胞の増殖の促進に十分であり得るのかどうかを調査しようとした。そのために、同数のNK−92のIL−2で改変されたNK−92細胞系と、GFPで改変されたNK−92細胞系とを共培養し、増殖に関して評価した。培養してから48時間後、NK−92GFP細胞の比率は、NK92IL2ERと混合した場合に著しく減少した(45%)。それに対して、NK92IL2WT細胞と混合した場合、増殖の促進が観察された(図3)。培養してから2日後に、両方の群の比率はそれでもなお最初のほぼ50%を保持しており、これは、NK92IL2WTは、上清にIL−2を分泌して、NK92GFPの生存を促進していることを示す。
Expression of IL-2 in the endoplasmic reticulum does not show bystander growth promotion for neighboring cells. We subsequently leaked from a cell transduced with a small amount of IL-2 into the surrounding medium. In addition, we sought to investigate whether it could be sufficient to promote the growth of parental NK-92 cells. To that end, the same number of NK-92 IL-2 modified NK-92 cell lines and GFP modified NK-92 cell lines were co-cultured and evaluated for proliferation. Forty-eight hours after culturing, the proportion of NK-92GFP cells was significantly reduced (45%) when mixed with NK92IL2ER. In contrast, enhanced proliferation was observed when mixed with NK92IL2WT cells (FIG. 3). Two days after culturing, the ratio of both groups still retains approximately 50% of the initial, indicating that NK92IL2WT secretes IL-2 into the supernatant and promotes NK92GFP survival. Indicates that

上清中のIL−2の量を、酵素結合免疫吸着検査法で定量した。NK92IL2ER細胞からの上清中に検出されたIL−2レベルは、3.2pg/ml/106細胞/48時間であった(図4)。これは、バックグラウンド(セルグロ(R)培地,FCSを含む)に匹敵する。NK92IL2WTからの上清中のIL−2濃度は、18.3pg/ml/106細胞/48時間であり、抗CD3抗体で活性化されたT細胞からの上清(コントロール)は、40.3pg/ml/106細胞/48時間を示した。予備的な実験室データから、30ng/ml(500IU/ml)のIL−2により、改変されていないNK−92細胞において最適な増殖が生じる(データ示さず)ことが示される。 The amount of IL-2 in the supernatant was quantified by enzyme-linked immunosorbent assay. The IL-2 level detected in the supernatant from NK92IL2ER cells was 3.2 pg / ml / 10 6 cells / 48 hours (FIG. 4). This is comparable to the background (including Sergro (R) medium, FCS). The IL-2 concentration in the supernatant from NK92IL2WT is 18.3 pg / ml / 10 6 cells / 48 hours, and the supernatant from the T cells activated with anti-CD3 antibody (control) is 40.3 pg. / Ml / 10 6 cells / 48 hours. Preliminary laboratory data indicate that 30 ng / ml (500 IU / ml) of IL-2 results in optimal proliferation in unmodified NK-92 cells (data not shown).

遺伝学的にIL−2で改変されたNK−92細胞群は、親のNK−92細胞系と比較して類似した細胞傷害効果を示す
NK92IL2WT、および、NK92IL2ER系は、51Crで標識されたK562細胞を、親のNK−92細胞に匹敵するレベルで溶解させることができた。(図5)。1:1のエフェクター:標的の比率により、NK−92細胞が59%であったのに対して、平均59.2%(NK92IL2WT)、および、平均46.4%(NK92IL2ER)の細胞毒性活性が得られた。
The genetically modified IL-2 modified NK-92 cell population showed a similar cytotoxic effect compared to the parental NK-92 cell line , the NK92IL2WT and NK92IL2ER lines were labeled with 51 Cr. K562 cells could be lysed at a level comparable to the parental NK-92 cells. (FIG. 5). With a 1: 1 effector: target ratio, NK-92 cells were 59% compared to an average of 59.2% (NK92IL2WT) and an average of 46.4% (NK92IL2ER) cytotoxic activity. Obtained.

優先権主張年中にドナーPBMCより増殖させた一次NK細胞で行われた予備実験により、外的に添加されたIL−2の非存在下で、形質移入されたIL2wt(配列番号8)、および、IL2ER(配列番号10)遺伝子が、一次ヒトNK細胞の増殖を促進する能力があることが実証された。   Preliminary experiments conducted on primary NK cells grown from donor PBMC during the priority year, in the absence of externally added IL-2, transfected IL2wt (SEQ ID NO: 8), and The IL2ER (SEQ ID NO: 10) gene was demonstrated to be capable of promoting the growth of primary human NK cells.

本発明を、発明者等が現在知っている最良の形態を構成する好ましい実施形態に関して説明したが、当然ながら、当分野の当業者には明白であると思われる様々な変化や改変は、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。   Although the present invention has been described in terms of preferred embodiments, which constitute the best mode presently known to the inventors, it is understood that various changes and modifications that may be apparent to those skilled in the art are This may be done without departing from the scope of the invention as set forth in the claims appended hereto.

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IL−2の改変型を発現するプラスミドの概略図を示す。A schematic representation of a plasmid expressing a modified form of IL-2 is shown. 短期間(6日)の培養での、IL−2が形質導入されたNK−92細胞、および、親のNK−92細胞の増殖を示す棒グラフである。FIG. 6 is a bar graph showing the growth of IL-2 transduced NK-92 cells and parental NK-92 cells in short term (6 days) culture. NK−92GFPと、IL−2を発現するNK−92改変細胞とを1:1の比率で共培養した結果を示す棒グラフである。It is a bar graph which shows the result of coculturing NK-92GFP and the NK-92 modified cell which expresses IL-2 by the ratio of 1: 1. インビトロでの遺伝学的に改変されたNK−92のIL−2生産を説明する棒グラフである。2 is a bar graph illustrating in vitro genetically modified NK-92 IL-2 production. 4時間の51Cr放出分析におけるK−562細胞に対する親の細胞と遺伝学的に改変された細胞の細胞毒性を示す。Shows the cytotoxicity of parental and genetically modified cells against K-562 cells in a 4 hour 51 Cr release assay.

Claims (20)

実質的に生理学的なレベルのIL−2を発現する遺伝学的に改変された細胞を用いた免疫治療の方法であって、ここでIL−2を発現する哺乳動物細胞は、
IL−2遺伝子を選択または構築し、
該IL−2遺伝子を有するレトロウイルスベクターを製造し、
ドナーまたは患者から細胞を回収し、
細胞を遺伝学的に改変し、
場合により、遺伝学的に改変された細胞を選択する
ことからなる方法によって製造され、さらに、該細胞は、それを必要とする患者に投与される、上記方法。
A method of immunotherapy using a genetically modified cell that expresses a substantially physiological level of IL-2, wherein the mammalian cell that expresses IL-2 comprises:
Selecting or constructing an IL-2 gene;
Producing a retroviral vector having the IL-2 gene;
Recover cells from the donor or patient,
Genetically modifying the cells,
Such a method, optionally produced by a method consisting of selecting a genetically modified cell, wherein said cell is administered to a patient in need thereof.
IL−2遺伝子は、配列番号11で示されるタンパク質、または、その機能的等価体をコードする遺伝子である、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the IL-2 gene is a gene encoding the protein represented by SEQ ID NO: 11 or a functional equivalent thereof. IL−2遺伝子は、配列番号13で示されるタンパク質、または、その機能的等価体をコードする遺伝子である、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the IL-2 gene is a gene encoding the protein represented by SEQ ID NO: 13 or a functional equivalent thereof. IL−2遺伝子は、配列番号8、配列番号10、および、それらの機能的等価体から選択される遺伝子である、請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the IL-2 gene is a gene selected from SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, and functional equivalents thereof. 哺乳動物細胞は、ナチュラルキラー(NK)細胞、および、T細胞から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the mammalian cell is selected from natural killer (NK) cells and T cells. 哺乳動物細胞は、ナチュラルキラー(NK)細胞である、請求項5に記載の方法。   6. The method of claim 5, wherein the mammalian cell is a natural killer (NK) cell. IL−2遺伝子は、IL−2が細胞の小胞体に向けて発現されるように改変される、請求項1に記載の方法。   2. The method of claim 1, wherein the IL-2 gene is modified such that IL-2 is expressed toward the endoplasmic reticulum of the cell. 実質的に生理学的なレベルのIL−2を発現する遺伝学的に改変された細胞の製造方法であって、
IL−2遺伝子を選択または構築し、
該IL−2遺伝子を有するレトロウイルスベクターを製造し、
ドナーまたは患者から細胞を回収し、
細胞を遺伝学的に改変し、
場合により、遺伝学的に改変された細胞を選択する、
ことからなる、上記方法。
A method of producing a genetically modified cell that expresses a substantially physiological level of IL-2, comprising:
Selecting or constructing an IL-2 gene;
Producing a retroviral vector having the IL-2 gene;
Recover cells from the donor or patient,
Genetically modifying the cells,
Optionally, select genetically modified cells,
The above method consisting of:
IL−2遺伝子は、配列番号11で示されるタンパク質、または、その機能的等価体をコードする遺伝子である、請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the IL-2 gene is a gene encoding the protein represented by SEQ ID NO: 11 or a functional equivalent thereof. IL−2遺伝子は、配列番号13で示されるタンパク質、または、その機能的等価体をコードする遺伝子である、請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the IL-2 gene is a gene encoding the protein represented by SEQ ID NO: 13, or a functional equivalent thereof. IL−2遺伝子は、配列番号8、配列番号10、および、それらの機能的等価体から選択される遺伝子である、請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the IL-2 gene is a gene selected from SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, and functional equivalents thereof. 請求項8〜11のいずれか一項に記載の方法によって得られる、IL−2の生産が可能なトランスジェニック哺乳動物細胞。   A transgenic mammalian cell capable of producing IL-2, obtained by the method according to any one of claims 8 to 11. 請求項8〜11のいずれか一項に記載の方法によって得られるトランスジェニック哺乳動物細胞であって、改変されていない状態の細胞は、増殖に関してIL−2依存性であり、それらを有意な量で生産することができないが、該トランスジェニック細胞は、外的なIL−2を必要とすることなく増殖を維持するのに十分な量でIL−2を生産する、上記細胞。   A transgenic mammalian cell obtained by the method according to any one of claims 8-11, wherein the cells in an unmodified state are IL-2 dependent with respect to proliferation and are expressed in significant amounts. The cell, wherein the transgenic cell produces IL-2 in an amount sufficient to maintain proliferation without the need for external IL-2. IL−2が発現され、そして細胞の小胞体中に保留される、請求項13に記載のトランスジェニック哺乳動物細胞。   14. The transgenic mammalian cell of claim 13, wherein IL-2 is expressed and retained in the endoplasmic reticulum of the cell. 患者に、治療上有効で生理学的に許容できる量の、請求項12〜14のいずれか一項に記載のトランスジェニック細胞を投与することを含む癌の治療方法。   15. A method of treating cancer comprising administering to a patient a therapeutically effective and physiologically acceptable amount of the transgenic cells of any one of claims 12-14. 細胞は、患者から採取され、トランスフェクションされ、そして同じ患者に戻される、請求項1〜7または15のいずれか一項に記載の方法。   16. A method according to any one of claims 1 to 7 or 15, wherein the cells are harvested from the patient, transfected and returned to the same patient. 細胞は、ドナーから採取され、トランスフェクションされ、そして患者に投与される、請求項1〜7または15のいずれか一項に記載の方法。   16. The method of any one of claims 1-7 or 15, wherein the cells are harvested from a donor, transfected and administered to a patient. トランスジェニック細胞の使用は、付加的、または、補足的な治療の一つであり、その他の治療の前に、その後に、または、実質的にそれと同時に行われる、請求項1〜7または15のいずれか一項に記載の方法。   The use of transgenic cells is one of additional or supplemental therapies and is performed before, after, or substantially simultaneously with other therapies. The method according to any one of the above. トランスジェニック細胞の使用は、癌の治療における一次療法の一つである、請求項1〜7または15のいずれか一項に記載の方法。   16. The method according to any one of claims 1 to 7 or 15, wherein the use of transgenic cells is one of the primary therapies in the treatment of cancer. 免疫促進は、感染の治療または予防における処理の一つである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the immune promotion is one of treatments in the treatment or prevention of infection.
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